Как рулевое колесо возвращается в центральное положение

Когда мы поворачиваем автомобиль во время вождения, независимо от типа рулевого колеса, он всегда автоматически возвращается в центральное или исходное положение. Это происходит не за счет какого-то сложного механизма, а за счет угла кастера у передних колес. Угол кастера — это один из углов установки колес в дополнение к углам развала и схождения.

Давайте узнаем, что такое угол кастера и как руль возвращается в центр.

Наука об угле кастера

Чтобы понять, как угол кастера заставляет колесо и рулевое колесо вернуться в исходное положение, мы должны взглянуть на механизм рулевого колеса.

Реечная система соединяет руль автомобиля с передним колесом. Основание рулевой колонки имеет зубчатое колесо, известное как шестерня, которая работает вдоль стержня с прямыми зубьями, называемого рейкой.

Когда вы вращаете руль, он поворачивает шестерню, которая заставляет рейку двигаться из стороны в сторону. На концах стойки находятся шатуны, ведущие к передним колесам.

Колеса транспортного средства поворачиваются на определенной оси, называемой осью рулевого управления. Вы можете подумать, что ось рулевого управления будет перпендикулярна шинам. Однако это не так. На практике ось рулевого управления отклоняется от вертикального или нормального угла.

Этот угол наклона — это то, что мы называем углом кастера, который в первую очередь является причиной того, что рулевое колесо возвращается в центр.

Если вам интересен механизм рулевого колеса, посмотрите также, как работает система электроусилителя руля.

Общие сведения о возможности возврата рулевого колеса

Чтобы понять, как рулевое колесо возвращается в центральное положение во время движения, мы должны понимать площадь пятна контакта колес и точку поворота.

Площадь заплаты — это, по сути, площадь контакта колеса с дорогой. Район является единственным связующим звеном между дорогой и колесом. Точка поворота — это точка встречи оси поворота с дорогой.

Здесь в игру вступает физика угла кастера. Без угла кастера площадь пятна контакта будет совмещена с точкой поворота. Когда ось рулевого управления находится под углом кастера, в зависимости от положительного или отрицательного угла кастера, точка поворота будет удалена от точки поворота.

Положительный кастер относится к углу, при котором ось рулевого управления наклонена к водителю. Когда вы наклоняете ось от водителя, это называется отрицательным кастером.

Имея представление о площади пятна контакта и точке поворота по отношению к углу кастера, мы теперь можем взглянуть на воздействие различных сил, приводящих к возможности возврата рулевых колес.

Влияние сил на угол кастера

Когда вы поворачиваете руль на повороте, на руле возникают реактивные силы. Эти силы трения в области пятна контакта колеса создают центростремительную силу, необходимую для поворота или кругового движения. При положительном угле кастера область заплаты находится позади точки поворота. Когда мы отпускаем рулевое колесо, восстанавливающий крутящий момент помогает автоматически выровнять колесо.

Чтобы лучше понять, рассмотрим нулевой угол кастера, где точка поворота совпадает с областью патча. Поскольку центростремительная сила действует на точку поворота, не будет никакого восстанавливающего крутящего момента, и ваше рулевое колесо не вернется автоматически.

Угол кастера при регулировке колес

Во время выравнивания колес автомобиля положительный угол кастера позволяет рулевому колесу самоцентрироваться и повышает курсовую устойчивость автомобиля. В среднем угол кастера может варьироваться от 2 до 8 градусов, в зависимости от требований производителя.

Помимо угла кастера, когда мы говорим о регулировке рулевого колеса, может потребоваться регулировка развала и угла схождения.

Угол развала обычно виден спереди автомобиля и влияет на характеристики прохождения поворотов, регулируя трение и сцепление колес. Угол схождения влияет на чувствительность рулевого колеса в целях безопасности.

Вам не нужно много останавливаться на науке, лежащей в основе угла кастера. Все, что вам нужно понять, это то, что руль возвращается в центр не внешними средствами, а просто за счет разницы угла. Это происходит из-за манипулирования реактивными силами на колесах. Также узнайте все признаки неисправности рулевой системы, чтобы своевременно принять меры.

Для автомобильных энтузиастов у вас будет более четкое представление о науке, лежащей в основе угла кастера. Если ваш автомобиль сталкивается с регулярными проблемами технического обслуживания, включая сход-развал, вам лучше купить подержанный автомобиль в ОАЭ.

Следите за новостями в наших автомобильных блогах, чтобы узнать больше об автомобильных запчастях, тенденциях рынка, ремонте и многом другом.